HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum
Antrieb eines photoleitenden Elements, das in einem
elektrophotographischen Kopiergerät eingebaut ist,
insbesondere einem elektrophotographischen Farbkopiergerät, und
einem Mechanismus zum Tragen des photoleitenden Elements.
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Heute wird in weitem Umfang ein elektrophotographisches
Kopiergerät benutzt, bei dem eine Übertragungswalze gegen
eine photoleitende Trommel angedrückt wird, um ein
Tonerbild von der Trommel auf ein Papier zu überführen, das auf
der Trommel durch Entwickeln eines latenten,
elektrostatischen Bildes erzeugt wurde, insbesondere ein
elektrophotographischer Farbkopierer, der eine solche Bildübertragung
eine bestimmte Anzahl von Malen entsprechend der Anzahl
der aufgetrennten Farben wiederholt. Im einzelnen werden
bei einem herkömmlichen, elektrophotographischen
Farbkopiergerät eine photoleitende Trommel und eine
Übertragungstrommel jeweils eine bestimmte Anzahl von Malen
gedreht, die gleich ist der Anzahl der aufgetrennten Farben.
Dies ermöglicht es, daß ein Bild aufeinanderfolgend auf
einer photoleitfähigen Trommel gebildet und jeweils einer
unterschiedlichen Farbe zugeordnet wird, die eine über der
anderen auf einen Papierbogen übertragen wird, wodurch ein
vorbestimmtes Farbbild reproduziert wird. Um die
gegenseitige Ausrichtung der Farben sicherzustellen, ist ein
Zahnrad am Ende einer jeden der beiden Trommeln angebracht,
und diese beiden Zahnräder sind in gegenseitigem Eingriff
gehalten. Ein Antriebsmotor, der in einem Gehäuse des
Kopiergerätes angebracht ist, um als Antriebsquelle zu
dienen,
ist betrieblich mit einem der Zahnräder durch einen
Übertragungsmechanismus verbunden, der einen Steuerriemen
umfaßt, wodurch die Drehungen der beiden Trommeln
aufeinander synchronisiert werden.
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Ein Nachteil bei einer solchen Konstruktion mit kämmenden
Zahnrädern liegt darin, daß ein Totgang zwischen den
beiden zahnrädern so auftreten kann, daß er Schwingungen der
Trommeln hervorruft, was die Tonerbilder der
unterschiedlichen Farben veranlaßt, aus der gegenseitigen Ausrichtung
zu geraten. Da ferner eine Vielzahl von
Übertragungseinrichtungen, die einen Steuerriemen umfassen, benutzt
werden, ist die Anordnung kompliziert, das Drehmoment neigt
dazu, zu schwanken, die Haltbarkeit ist begrenzt und
deshalb ist eine qualitätvolle Bildreproduktion nicht
erreichbar.
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Um eine Vielzahl von Übertragungsmitteln zu vermeiden, die
Steuerriemen umfassen, ist aus der JP-A-56-117 267 ein
elektrostatisches Kopiergerät bekannt. Dementsprechend ist
eine Vorrichtung dadurch miniaturisiert, daß ein
Außenläufer-Antriebsmotor, der eine Photoaufnahmetrommel dreht, im
Inneren der Trommel angeordnet ist, und daß man einen Teil
der Trommel als Außenwand des Außenläufers des
Antriebsmotors benutzt.
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Der Hauptnachteil dieser Art einer herkömmlichen
Vorrichtung liegt darin, daß der Außenläufermotor starr gelagert
sein muß, um seine rotationsbedingten Schwingungen daran
zu hindern, das Kopierergehäuse zu beeinträchtigen, was zu
einer Kostenzunahme führt. Ferner können
Antriebsvorrichtungen, die in den Trommeln eingebaut sind, nicht ohne
zeit- und arbeitskraftintensive Tätigkeit gewartet,
montiert oder eingestellt werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist deshalb ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung,
die Nachteile, die für die Vorrichtung aus dem Stand der
Technik zum Antreiben eines photoleitenden Elements, das
in einem elektrophotographischen Kopiergerät und anderen
Geräten angebracht ist, auszuräumen.
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Es ist insbesondere ein erstes Ziel der vorliegenden
Erfindung, eine Vorrichtung zum Antrieb eines photoleitenden
Elements vorzusehen, das in einem elektrophotographischen
Kopiergerät angebracht ist, und zwar insbesondere in einem
solchen, das von einem Außenläufer-Antriebsmotor
angetrieben wird, und die imstande ist, zu verhindern, daß
Schwingungen des Motors dem Gehäuse des Kopierers mitgeteilt
werden, was anders als bei der vorgeschlagenen
Antriebsvorrichtung durch eine einfache Anordnung und die
Verwendung einer geringen Anzahl von Teilen erreicht wird. Um
das obige Ziel zu erreichen, sind ein ortsfester Abschnitt
des Motors und jene Teile, die in unmittelbarem Eingriff
mit dem Motor stehen, aus Schwingungsdämpfendem Material
hergestellt, wie dies in der erfindungsgemäßen Vorrichtung
umrissen ist, die im Anspruch 1 definiert ist.
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Es ist ein zweites Ziel der vorliegenden Erfindung, die
oben beschriebene Vorrichtung vorzusehen, die es dem
Element ermöglicht, ohne weiteres eingebaut und aus der
Antriebsvorrichtung ausgebaut zu werden.
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Die obigen und andere Ziele, Merkmale und Vorzüge der
vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden,
detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen im
Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Fig. 1 ist ein vertikalschnitt, der den Gesamtaufbau
eines elektrophotographischen Farbkopiergerätes zeigt, an
welchem eine Vorrichtung zum Antreiben eines photoleiten
den Elements in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung anwendbar ist;
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Fig. 2 und 3 sind Ansichten, die jeweils ein
unterschiedliches Beispiel von Vorrichtungen aus dem stand der
Technik zum Antreiben eines photoleitenden Elements
zeigen;
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Fig. 4 ist ein Vertikalschnitt, der eine Vorrichtung
zeigt, die die vorliegende Erfindung verkörpert; und
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Fig. 5 ist ein vergrößerter schnitt eines Abschnitts
der in Fig. 4 gezeigten Vorrichtung.
BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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Während die vorliegende Erfindung an verschiedenen Arten
von elektrostatischen Aufzeichnungsanlagen mit einem
photoleitenden Element anwendbar ist, das dazu dient, ein
elektrostatisches latentes Bild zu tragen, wird sie
beispielsweise in Zuordnung zu einem elektrophotographischen
Farbkopiergerät beschrieben.
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Es wird auf Fig. 1 Bezug genommen; ein
elektrophotographisches Farbkopiergerät umfaßt eine photoleitende Trommel 12
und eine Lampe 14. Das Licht, das von der Lampe 14
ausgeht, wird von einem Dokument reflektiert, so daß es auf
die Trommel 12 durch eine Linse 16 und ein
Farbauftrennfilter 18 einfällt. Rund um die Trommel 12 sind eine
Ladevorrichtung 20, eine Entladevorrichtung 22, eine
Löschvorrichtung
24, eine Rot-Entwicklungseinheit 26, eine Blau-
Entwicklungseinheit 28, eine Gelb-Entwicklungseinheit 30,
eine Vorübertragungs-Ladeeinrichtung 32, eine
Übertragungstrommel 34, eine Übertragungsstation 36, eine
Trennstation 38, eine Vorreinigungs-Ladeeinrichtung 40 und eine
Reinigungsstation 42 angeordnet. Ein rotes, ein blaues und
ein gelbes Bild werden aufeinanderfolgend auf der Trommel
12 gebildet und dann aufeinanderfolgend in Ausrichtung
aufeinander auf einen Papierbogen übertragen, wobei der
Papierbogen von einem Zuführabschnitt 44 her zugeführt
wird. Nachfolgend wird der Papierbogen über einen
Fixierabschnitt 46 zu einer Lade 48 gefördert.
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Fig. 2 zeigt ein System aus dem Stand der Technik zum
Antreiben der photoleitenden Trommel 12 des
Farbkopiergerätes 10. Wie gezeigt, ist ein Hauptmotor 50 im
Kopierergehäuse angebracht und betrieblich mit der photoleitenden
Trommel 12 und der Übertragungstrommel 34 durch eine
Antriebs-Übertragungseinrichtung verbunden, die aus einem
Steuerriemen 52, einer Treibscheibe 54, einem Zahnrad 56,
einem an der Trommel 12 angebrachten Zahnrad 58 und einem
Zahnkranz 60 gebildet ist, der an der Übertragungstrommel
34 angebracht ist. Diese Art eines
Antriebsübertragungsmechanismus leidet unter dem Nachteil, daß die photoleitende
Trommel 12 veranlaßt wird, infolge der Schwingungen der
verschiedenartigen Übertragungsabschnitte, der
Drehmomentschwankung und anderer Ursachen zu schwingen, was ein auf
der Trommel 12 zu formendes Bild stört. Fig. 3 zeigt ein
anderes Antriebssystem aus dem Stand der Technik, das
ausgearbeitet wurde, um das oben festgestellte Problem zu
lösen. Wie gezeigt, umfaßt das System der Fig. 3 einen
Außenläufer-Antriebsmotor 62 zum Antreiben der
photoleitenden Trommel 12. Eine Voraussetzung eines solchen
Antriebssystems ist es, daß der Motor 62 starr gelagert ist,
um zu verhindern, daß seine Schwingungen auf die
photoleitende Trommel 12 übertragen werden. Um dieser
Voraussetzung zu entsprechen, müssen die Träger 66, die zum
Lagern der Trommelachsen 64 eingerichtet sind, mit
hochstarren, abgeformten Aluminiumkörpern oder dergleichen
ausgestattet sein.
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Es wird auf Fig. 4 Bezug genommen; eine Vorrichtung zum
Antreiben eines photoleitenden Elements, das die
vorliegende Erfindung verkörpert und das einen Außenläufermotor
benutzt, ist gezeigt. Dieses Ausführungsbeispiel ist
beispielsweise an einem Farbkopiergerät anwendbar, wie es in
Fig. 1 gezeigt ist. In Fig. 4 ist eine photoleitende
Trommel 70 mit einem vorderen Flansch 72 und einem hinteren
Flansch 74 an ihrem linken bzw. rechten Ende versehen. Die
Trommel 70 ist drehbar durch Lagerungen 78a und 78b
gelagert, die an einer Trommel-Trageachse 76 vorgesehen sind.
Ein Außenläufer-Antriebsmotor 80 ist innerhalb des
hinteren Flansches 74 und zwischen der Achse 76 und dem
Innenumfang der Trommel 70 angeordnet. Der Motor 80 umfaßt
einen inneren Radabschnitt oder Stator 80a, der auf die
Welle 76 aufgepreßt, aufgekeilt oder sonstwie auf dieser
befestigt ist. Der Motor 80 umfaßt auch einen äußeren
Radabschnitt oder Läufer 80b, der von einer Lagerung 78c
drehbar getragen ist, die ihrerseits an der Achse 76
vorgesehen ist. Ein Teil des äußeren Radabschnitts 80b ist
gegen die Innenoberfläche des hinteren Flansches 74 so
angedrückt, daß die Drehung des Motors 80 auf die Trommel 70
über den Flansch 74 übertragen wird.
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Die Trommel-Trageachse 76, die den inneren Radabschnitt 80
des Motors trägt, ist mit ihrem linken Ende an einer
Trageplatte 82 mittels einer Schraube 84 befestigt, wobei die
Trageplatte 82 an einer (nicht gezeigten) Seitenwand 86
des Kopierergehäuses angebracht ist. Das rechte Ende der
Achse 76 ist an einer Träger 88 für die photoleitende
Trommeleinheit mittels einer Schraube 90 angebracht,
während der Träger 88 an einer Seitenwand 86 des
Kopierergehäuses angebracht ist. Ein elektrischer Signaleingabeanschluß
92 ist am Träger 88 für die photoleitende
Trommeleinheit
angebracht, um ein Steuersignal dem Motor 80
zuzuführen. Leitungen 94, die sich von der Anschlußstelle 92
her erstrecken, sind an den Innenradabschnitt 80a des
Motors angeschlossen, wobei sie sich durch das Innere der
Trommel-Trageachse 76 erstrecken.
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An beiden Seiten der photoleitenden Trommel 70 sind
Distanzringe 96a und 96b mittels Lagerungen 78d und 78e
drehbar gelagert, die an der Trommel-Trageachse 76
vorgesehen sind. Die Distanzringe 96a und 96b sind dazu
eingerichtet, eine Lagezuordnung zwischen der photoleitenden
Trommel 70 und einer Übertragungstrommel des
Farbkopiergeräts festzulegen. Eine Druckfeder 98 ist zwischen dem
Distanzring 96a und dem vorderen Flansch 72 der Trommel 70
vorgespannt. Ein Handgriff 100 einer Andruckeinrichtung
ist an der der Druckfeder 98 entgegengesetzten Seite des
Distanzrings 96a vorgesehen. Der Handgriff 100 der
Andruckeinrichtung dient dazu, das rückwärtige Ende (nach
der Ansicht in Fig. 4 das rechte Ende) der Trommel 70 zum
hinteren Flansch 74 hin gegen die Wirkung der Druckfeder
98 anzudrücken. Insbesondere ist eine einzige Einrichtung
zum Andrücken der Trommel 70 im vorderen Endabschnitt der
Trommel 70 vorgesehen, wie durch eine strichpunktierte
Linie in Fig. 4 bezeichnet ist.
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Im Betrieb wird der äußere Radabschnitt 80b des
Außenläufer-Antriebsmotors 80 steuerbar in Abhängigkeit von einem
elektrischen Signal gedreht, das von einer
Folgesteuerschaltung, die in das Kopiergerätegehäuse eingebaut ist,
dem Motor 80 über die Anschlußstelle 92 und die Leitungen
94 zugeführt wird. Der Motor 80 vibriert, wenn er
veranlaßt wird, sich zu drehen. In Übereinstimmung mit der
vorliegenden Erfindung sind der ortsfeste Abschnitt des
Motors 80 und jene Teile, die in unmittelbarem Eingriff mit
dem Motor 80 stehen, d. h. der Motor-Innenradabschnitt 80a,
die Trommel-Trageachse 76 und der hintere Flansch 74, aus
schwingungsdämpfendem Material hergestellt. Somit werden
Schwingungen infolge der Drehung des Motors 80 vom Motor-
Innenradabschnitt oder vom ortsfesten Abschnitt 80a, von
der Achse 76 und vom hinteren Flansch 74 absorbiert, der
in Eingriff mit dem Motor-Außenradabschnitt 80b steht,
wodurch die Schwingungen daran gehindert sind, dem Gehäuse
des Kopiergerätes und der Trommel 70 mitgeteilt zu werden.
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Ferner sind gemäß der vorliegenden Erfindung jene
Abschnitte, die den Motor 80 und das Kopiergerätegehäuse
verbinden, d. h. der Träger 88 für die photoleitende
Einrichtung und die Trageplatte 82, an der die
gegenüberliegenden Enden der Trommel-Trageachse 76 angebracht sind,
aus schwingungsdämpfendem Material hergestellt, um die
Schwingungsresonanz infolge der Drehung des Motors 80 und
infolge des Kopierergehäuses zu eliminieren. Dies
verhindert, daß Schwingungen, die von der Drehung des Motors 80
erzeugt werden, in Resonanz zum Kopierergehäuse gelangen,
und befreit deshalb verschiedenartige Abschnitte, die vom
Kopierergehäuse getragen sind, von dem schädlichen Einfluß
solcher Schwingungen.
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Das schwingungsdämpfende Material, das oben genannt wurde,
kann vorteilhafterweise mit Vibless (Handelsname)
ausgeführt werden, das von Nippon steel Corporation erhältlich
ist, silentalloy (Handelsname), erhältlich von Toshiba,
Damplay (Handelsname), von Kobe Steep Ltd. erhältlich,
oder Calma (Handelsname), von Nippon Kokan K.K.
erhältlich. Ein solches schwingungsdämpfendes Material wird von
zwei Stahlblechen gebildet, zwischen denen ein dünnes,
viskoses und elastisches Hochpolymer sandwichartig
eingeschlossen ist, und dient dazu, Vibrationsenergie zu
absorbieren, während es gleichzeitig Geräusch mindert.
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Was den Eingriff zwischen dem rückwärtigen Ende der
Trommel 70 und dem hinteren Flansch 74 angeht, sind, wie in
Fig. 5 gezeigt, das rückwärtige Ende 70a der Trommel 70
und der Außenumfang des zugeordneten Endes des hinteren
Flansches 74 in einer komplementären Ausbildung so konisch
ausgebildet, daß sie in Flächenberührung stehen. Bei
dieser Anordnung sind, wenn das rückwärtige Ende 70a der
Trommel gegen das hintere Flanschende 74a angedrückt wird,
die beiden Teile miteinander integriert drehbar; wenn das
erstgenannte Teil in Axialrichtung ausgezogen wird, bis
sein hinteres Ende 70a vom Flanschende 74a freikommt, dann
wird die Übertragung eines Drehmoments hier zwischen
unterbrochen.
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Um die photoleitende Trommel 70 zu montieren und
hinzustellen, wird die Trommel-Trageachse 76 in die Trommel 70
gemeinsam mit dem Motor 80 eingeführt, bis das Trommelende
70a und das Flanschende 74a gegeneinander anliegen. Nach
der Montage und Einstellung der Trommel-Trageachse 76 wird
der Handgriff 100 der Andruckeinrichtung gegen die Wirkung
der Feder 98 so festgezogen, daß das Trommelende 70a und
das Flanschende 74a an ihren konischen Flächen
gegeneinander gedrückt werden. In diesem Zustand ist eine hohe
Reibungskraft zwischen den konischen Flächen des Trommelendes
70a und des Flanschendes 74a wirksam, und deshalb wird die
vom Motor 80 abgegebene Antriebskraft zuverlässig auf die
Trommel 70 ohne irgendeinen Verlust über diese konischen
Flächen übertragen. Dies eliminiert die Farbabweichung in
jenem Fall, wenn ein Farbbild reproduziert wird. Da ferner
die Trommel 70 und der hintere Flansch 74 einfach
gegeneinander gedrückt werden, kann die Trommel 70 ohne
weiteres in axialer Richtung einfach dadurch herausgezogen
werden, daß man den Handgriff 100 der Andrückeinrichtung
löst, und somit sind das Zentrieren und andere Arten von
Arbeit, die mit der Inspektion, Wartung und Montage
einhergehen, erleichtert.
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Insgesamt wird ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung
einen genauen und zuverlässigen Antrieb zum Antreiben
eines photoleitenden Elements mit niedrigen Kosten
vorsieht.
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Ferner können in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung Schwingungen eines Außenläufer-Antriebsmotors
durch eine einfache Anordnung abgefangen werden, d. h.
durch ein schwingungsdämpfendes Material, das an einer
vorbestimmten Stelle eines Weges gelegen ist, der sich von
dem Motor zu dem Gehäuse des Kopiergeräts erstreckt.
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Zusätzlich sind in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung Montage, Einstellung, Wartung und dergleichen
eines photoleitenden Elements erleichtert.
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Verschiedenartige Abwandlungen werden dem Fachmann
ermöglicht werden, nachdem er die Lehren der vorliegenden
Offenbarung erhalten hat, ohne daß er deren Umfang verläßt.